(57)【要約】【課題】  カーボンの消失を低減して、第１電極の劣化を抑制することができるガスセンサを提供すること。【解決手段】  ＰＥＦＣの燃料極内におけるガス成分は、主として水素と水蒸気で占められるが、一時的にガスセンサは空気に晒される。このときに、第１電極（５）と第２電極（７）との間に印加されるポンプ電圧が高いと、水蒸気が分解してできる酸素と第１電極中のカーボンが反応して二酸化炭素となる。そのため、電極の構成材料であるカーボンが徐々に消失してしまう。しかも、このカーボンの消失量は、印加されるポンプ電圧に比例して大きくなる。そこで、ポンプ電圧を、従来より低い例えば１００〜１８０ｍＶの範囲に設定する。これにより、ＰＥＦＣの燃料極に大気等の導入が行われた場合であっても、第１電極（５）のカーボンの消失を抑制して、第１電極（５）の劣化を防止することができる。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子電解質からなるプロトン伝導層と、
前記プロトン伝導層の一方の側に接して設けられた主としてカーボンからなる第１電極と、
前記プロトン伝導層の他方の側に接して設けられた第２電極と、
前記第１電極と被測定ガス雰囲気との間に設けられた拡散律速部と、
前記拡散律速部と連通して前記第１電極を収容する測定室と、
を有し、
前記被測定ガス雰囲気側から前記拡散律速部を介して前記測定室に導入された被測定ガス中の水素ガスを、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加することにより解離又は分解もしくは反応させ、それによって発生したプロトンを前記プロトン伝導層を介して前記第１電極側から前記第２電極側へ汲み出すことにより生じる電流に基づいて、前記水素ガスの濃度を求めるガスセンサにおいて、
前記第１電極と前記第２電極との間に印加する電圧を、前記水素ガスの濃度の検出が可能で、且つ、前記第１電極の酸化を抑制することが可能な所定の電圧に制御することを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
前記第１電極と前記第２電極との間に印加する電圧を、１００〜１８０mＶの範囲に設定することを特徴とする前記請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
高分子電解質からなるプロトン伝導層と、
前記プロトン伝導層の一方の側に接して設けられた主としてカーボンからなる第１電極と、
前記プロトン伝導層の他方の側に接して設けられた第２電極と、
前記第１電極と被測定ガス雰囲気との間に設けられた拡散律速部と、
前記拡散律速部と連通して前記第１電極を収容する測定室と、
を有し、
前記被測定ガス雰囲気側から前記拡散律速部を介して前記測定室に導入された被測定ガス中の水素ガスを、前記第１電極と前記第２電極との間に第１の電圧を印加することにより解離又は分解もしくは反応させ、それによって発生したプロトンを前記プロトン伝導層を介して前記第１電極側から前記第２電極側へ汲み出すことにより生じる電流に基づいて、前記水素ガスの濃度を求めるガスセンサにおいて、
前記被測定ガス中の水素濃度の低下に応じて、前記第１電極と前記第２電極との間に印加する電圧を、前記第１の電圧より低い第２の電圧に制御することを特徴とするガスセンサ。
【請求項４】
前記被測定ガス中の水素濃度の低下を検出する手段が、前記ガスセンサ自身であることを特徴とする前記請求項３に記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記被測定ガス中の水素濃度の低下を検出する手段が、別途設けられた酸素センサであることを特徴とする前記請求項３に記載のガスセンサ。
【請求項６】
前記第２の電圧を、１００〜１８０mＶの範囲に設定することを特徴とする前記請求項３〜５のいずれかに記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記第２の電圧を、水素ガスの有無を検知可能な範囲に設定することを特徴とする前記請求項３〜５のいずれかに記載のガスセンサ。
【請求項８】
前記ガスセンサは、固体高分子型燃料電池システムに用いられるものであることを特徴とする前記請求項１〜７のいずれかに記載のガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃料電池に用いられる燃料ガス中の水素ガスの濃度を好適に測定できるガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境・自然保護などの社会的要求から、高効率でクリーンなエネルギー源として、燃料電池の研究が活発に行われている。その中で、低温作動、高出力密度等の利点により、自動車用や家庭用として固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）が期待されている。
【０００３】
この燃料電池の場合、燃料ガスとして、天然ガスやメタノール等を改質して得られる水素の使用が有望とされているが、より効率等を向上させるために、改質ガス中の水素濃度を直接検出できるセンサが必要になってくる。
【０００４】
この様なセンサとして、アルミナセラミックス等の絶縁体で形成された支持体で、プロトン伝導層並びに第１電極及び第２電極を狭持する構造のセンサが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
前記センサでは、第１電極及び第２電極の材料として、高湿な雰囲気でも酸化し難い（耐食性に優れる）という点や、拡散律速部から導入された雰囲気ガスを測定室内に拡散させるという観点等から、一部に貴金属触媒を担持したカーボンが用いられている。
【特許文献１】特開２００１−２１５２１４号公報   （第２頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したＰＥＦＣ作動時の燃料極内におけるガス成分は、主として燃料となる水素と、燃料電池セルの導電性を発現するのに必要な水蒸気で占められているが、電池停止動作におけるパージガスとして空気が使用される場合や、電池起動時に前回停止時の残存ガスとして空気が存在する場合には、センサは高湿で水素が存在しない雰囲気、もしくは高湿で水素が極めて少ない状態雰囲気に晒されることがある。
【０００７】
このとき、第１電極と第２電極との間には、電池の通常の作動を停止した後でも、後処理等の動作のために、電圧が印加された状態のままとなる。この印加電圧によって、水蒸気が分解して活性酸素が生じ、その活性酸素と第１電極の主構成材料であるカーボンとが反応して、二酸化炭素が生成することで、カーボンが消失してしまい、第１電極が劣化してしまう。その結果、導通不良などの故障が発生するという問題があった。
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、カーボンの消失を低減して、第１電極の劣化を抑制することができるガスセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）請求項１の発明は、高分子電解質からなるプロトン伝導層と、前記プロトン伝導層の一方の側に接して設けられた主としてカーボン（例えば貴金属担持カーボン）からなる第１電極と、前記プロトン伝導層の他方の側に接して設けられた第２電極と、前記第１電極と被測定ガス雰囲気との間に設けられた拡散律速部と、前記拡散律速部と連通して前記第１電極を収容する測定室と、を有し、前記被測定ガス雰囲気側から前記拡散律速部を介して前記測定室に導入された被測定ガス中の水素ガスを、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加することにより解離又は分解もしくは反応させ、それによって発生したプロトンを前記プロトン伝導層を介して前記第１電極側から前記第２電極側へ汲み出すことにより生じる電流に基づいて、前記水素ガスの濃度を求めるガスセンサにおいて、前記第１電極と前記第２電極との間に印加する電圧を、前記水素ガスの濃度の検出が可能で、且つ、前記第１電極の酸化を抑制することが可能な所定の電圧に制御することを特徴とするガスセンサを要旨とする。
【００１０】
本発明では、基本的に、被測定ガス雰囲気側から測定室に導入された被測定ガス中の水素ガスを、第１電極と第２電極との間に電圧（例えば限界電流を発生させる様な十分なポンプ電圧）を印加することにより、解離又は分解もしくは反応させ、それによって発生したプロトン（Ｈ+）を、プロトン伝導層を介して第１電極側から第２電極側へ汲み出すことにより生じる電流（例えば限界電流）に基づいて、水素ガスの濃度を求める。
【００１１】
特に、本発明では、第１電極と第２電極との間に印加する電圧を、水素ガスの濃度を検出可能で、且つ、第１電極の酸化を抑制可能な所定の電圧の範囲に制御しているので、水素ガスの濃度を正確に検出できるとともに、第１電極を構成するカーボンの消失を抑制することができる。
【００１２】
つまり、従来では、確実に限界電流を検出するために、例えば第１電極と第２電極との間に印加する電圧（ポンプ電圧）は２５０ｍＶ等の様に十分に高い値に設定されていたが、それでは、雰囲気中の水素濃度が低下した場合に、水蒸気の分解等によって発生した酸素により、カーボンが酸化・消失して第１電極の劣化が進む恐れがある。そこで、本発明では、従来よりもポンプ電圧を下げて前記所定の電圧に制御することにより、カーボンの酸化を抑制できるので、カーボンの消失を低減して第１電極の劣化を抑制することができる。
【００１３】
尚、第１電極と第２電極との間に印加する電圧をどの程度下げるかについては、例えば限界電流が得られる範囲で、低い値に設定することが望ましい。
（２）請求項２の発明は、前記第１電極と前記第２電極との間に印加する電圧を、１００〜１８０mＶの範囲に設定することを特徴とする前記請求項１に記載のガスセンサを要旨とする。
【００１４】
本発明は、第１電極と第２電極との間に印加する電圧の好ましい範囲を例示したものである。ここで、１００mＶ以上あれば、例えば限界電流の検出（従って水素濃度の正確な検出）が可能であり、また、１８０mＶ以下であれば、カーボンの消失を抑制する十分な効果がある。
【００１５】
（３）請求項３の発明は、高分子電解質からなるプロトン伝導層と、前記プロトン伝導層の一方の側に接して設けられた主としてカーボン（例えば貴金属担持カーボン）からなる第１電極と、前記プロトン伝導層の他方の側に接して設けられた第２電極と、前記第１電極と被測定ガス雰囲気との間に設けられた拡散律速部と、前記拡散律速部と連通して前記第１電極を収容する測定室と、を有し、前記被測定ガス雰囲気側から前記拡散律速部を介して前記測定室に導入された被測定ガス中の水素ガスを、前記第１電極と前記第２電極との間に第１の電圧を印加することにより解離又は分解もしくは反応させ、それによって発生したプロトンを前記プロトン伝導層を介して前記第１電極側から前記第２電極側へ汲み出すことにより生じる電流に基づいて、前記水素ガスの濃度を求めるガスセンサにおいて、前記被測定ガス中の水素濃度の低下に応じて、前記第１電極と前記第２電極との間に印加する電圧を、前記第１の電圧より低い第２の電圧に制御することを特徴とするガスセンサを要旨とする。
【００１６】
本発明の基本動作は、前記請求項１の発明と同様であり、特に本発明では、被測定ガス中の水素濃度の低下に応じて、第１電極と第２電極との間に印加する電圧を、第１の電圧より低い第２の電圧に制御している。
【００１７】
つまり、通常時は、例えば限界電流を確実に検出できる様に、十分に高い電圧（第１の電圧）を印加しつつ、被測定ガス中の水素濃度が低下した場合には、水蒸気の分解により発生した活性酸素によって、カーボンが酸化・消失するので、この様なときには、第１電極と第２電極との間に印加する電圧を、第１の電圧より低い低電圧に低下させることによって、カーボンの酸化・消失を抑制するのである。これによって、第１電極の劣化を抑制することができる。
【００１８】
（４）請求項４の発明は、前記被測定ガス中の水素濃度の低下を検出する手段が、前記ガスセンサ自身であることを特徴とする前記請求項３に記載のガスセンサを要旨とする。
本発明は、水素濃度の低下を検出する手段を例示したものである。つまり、被測定ガス中の水素濃度が所定の閾値以下に低下した場合には、当然ガスセンサの出力は低濃度を示す値を出力するので、このことを利用して、第１電極と第２電極との間に印加する電圧の制御を行うことができる。
【００１９】
（５）請求項５の発明は、前記被測定ガス中の水素濃度の低下を検出する手段が、別途設けられた酸素センサであることを特徴とする前記請求項３に記載のガスセンサを要旨とする。
【００２０】
本発明は、水素濃度の低下を検出する手段を例示したものである。つまり、別途設けた酸素センサを用いて、被測定ガス中の空気の存在を間接的に酸素濃度で検出し、この酸素濃度の検出結果より、水素濃度が低い雰囲気を間接的に検出することが可能である。
【００２１】
（６）請求項６の発明は、前記第２の電圧を、１００〜１８０mＶの範囲に設定することを特徴とする前記請求項３〜５のいずれかに記載のガスセンサを要旨とする。
本発明は、被測定ガス中の水素濃度が所定の閾値以下に低下したときに、第１電極と第２電極との間に印加する電圧の好ましい範囲を例示したものである。ここで、１００mＶ以上あれば、例えば限界電流の検出（従って水素濃度の正確な検出）が可能であり、また、１８０mＶ以下であれば、カーボンの消失を抑制する十分な効果がある。
【００２２】
（７）請求項７の発明は、前記第２の電圧を、水素ガスの有無を検知可能な範囲に設定することを特徴とする前記請求項３〜５のいずれかに記載のガスセンサを要旨とする。
本発明は、第２の電圧の設定範囲を例示したものである。
【００２３】
例えば燃料電池に用いられるガスセンサの場合には、燃料電池が停止した場合には空気が導入され、燃料電池が始動した場合には水素が導入されるが、前記第２の電圧に設定しておけば、その水素の導入を検知して、速やかにガスセンサを作動させることができる。
【００２４】
つまり、水素が検知された場合には、（例えば限界電流の検出が可能な様に）印加電圧を１００mＶ以上（例えば２５０mＶ）に制御すれば、水素濃度を正確に検出することができる。
【００２５】
しかも、この第２の電圧は、水素ガスの有無を検知できる程度の十分に低い電圧とすることができるので、印加電圧によるカーボンの消失を大きく低減できるという利点がある。
【００２６】
（８）請求項８の発明は、前記ガスセンサは、固体高分子型燃料電池システムに用いられるものであることを特徴とする前記請求項１〜７のいずれかに記載のガスセンサを要旨とする。
【００２７】
本発明は、ガスセンサの用途を例示したものである。本発明により、固体高分子型燃料電池システムにおいて、その燃料ガス中の水素ガス濃度の測定を、精度良く行うことが可能である。
【００２８】
尚、前記ガスセンサの構成としては、前記プロトン伝導層、第１電極、第２電極、（更には参照電極）、及び拡散律速部が、支持体により支持される構成を採用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の最良の形態の例（実施例）について説明する。
【実施例１】
【００３０】
本実施例では、ガスセンサとして、固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）の燃料ガス中の水素のガス濃度測定に用いられるガスセンサを例に挙げる。
ａ）まず、本実施例のガスセンサの構成のうち、その素子アッセンブリについて、図１に基づいて説明する。尚、図１は、素子アッセンブリの長手方向の要部断面図である。
【００３１】
図１に示す様に、本実施例のガスセンサの素子アッセンブリ１では、プロトン伝導層３の一方の面（同図の上面）に第１電極５が設けられ、プロトン伝導層３の他方の面（同図の下面）に第２電極７が設けられ、それらは、第１支持体９及び第２支持体１１からなる一対の支持体１３に挟まれるようにして支持されている。
【００３２】
また、第１電極５は、第１支持体９に覆われるとともにその（測定室を構成する）第１凹部１５内に配置され、第２電極７は、第２支持体１１に覆われるとともにその第２凹部１７内に配置されている。
【００３３】
以下、各構成について詳しく説明する。
前記プロトン伝導層３は、高分子電解質からなり、一方の面側から他方の面側に、即ち第１電極５側から第２電極７側に、プロトン（Ｈ+）を移動させることができるものである。そのプロトン伝導層３の材料としては、比較的低温（例えば１５０℃以下）で作動するものが良く、例えばフッ素樹脂である「Ｎａｆｉｏｎ」（デュポン社の商標）等を採用できる。
【００３４】
前記第１電極５及び第２電極７は、カーボンを主成分とする弾性を有する多孔質電極であり、プロトン伝導層３に接する側には貴金属触媒を含む層（図示せず）が塗布により形成されている。つまり、第１電極５は、プロトン伝導層１に接する側に、白金、ルデニウム、金等の貴金属の触媒を担持したカーボンからなる多孔質電極である。
【００３５】
また、前記第１電極５及び第２電極７は、それぞれリード部１９、２１を介して、電源（電池）２３等を含む回路に接続されている。そして、この電源２３によって、第１電極５と第２電極７との間にポンプ電圧が印加され、電流計２５によって、第１電極５から第２電極７に流れる電流（例えば限界電流）が測定できるようになっている。
【００３６】
前記支持体１３は、例えばアルミナを主成分とするセラミックスからなる絶縁体であり、セラミックス等の無機絶縁体以外に、樹脂等の有機絶縁体を採用できる。
この支持体１３のうち、第１支持体９には、周囲の被測定ガス雰囲気と測定室１５とを連通する拡散律速部２７が設けられている。この拡散律速部２７は、被測定ガスである燃料ガス（従って水素ガス）を測定室１５側に導入するとともに、その拡散を律速する小さい連通孔（例えば横断面が円形（φ６０μｍ）の円柱形の貫通孔）である。
【００３７】
一方、第２支持体１１には、被測定ガス雰囲気と第２凹部１７側とを連通するガス排出部２９が設けられている。このガス排出部２９は、周囲の測定ガス雰囲気と第２凹部１７側とを連通する空孔（例えば横断面が円形の円柱形の貫通孔）である。
【００３８】
そして、上述した素子アッセンブリ１は、図２に示す様に、筒状の筐体３１内に固定されるとともに、その周囲を撥水性及びガス透過性を備えたプロテクタ３３に覆われて、ガスセンサ３５が構成される。
【００３９】
また、このガスセンサ３５は、図３に示す様に、ＰＥＦＣの燃料極の配管３７に、プロテクタ３３を配管３７内に突出する様にして取り付けられる。この配管３７には、燃料ガスである水素ガスが供給されるので、この水素ガスの濃度を、本実施例のガスセンサ３５を用いて検出することができる。
【００４０】
ｂ）次に、本実施例のガスセンサ３５の測定原理について示す。
拡散律速部２７を通って、第１電極５に到達した被測定ガス中の水素ガスは、第１電極５の貴金属触媒による触媒作用により、プロトンに解離される。
【００４１】
このとき、図４に示す様に、第１電極５と第２電極７との間に、ガスセンサ３５の出力に対する水分量や温度などの影響が無い程度に十分な電圧（ポンプ電圧Ｖｐｎ）を印加する。これによって、発生したプロトンはプロトン伝導層３を介して第１電極５から第２電極７へ汲み出されるが、その際に生じる電流は、限界電流となる領域においては、水素ガス濃度に比例するため、電流値を検出することで水素ガス濃度の測定が可能となる。
【００４２】
つまり、第１電極５と第２電極７との間に流れる電流は、印加電圧が十分に限界電流を与える場合、水素濃度に比例するため、この電流値より水素濃度の測定が可能になる。
ここで、被測定ガスとなる（ＰＥＦＣの燃料極内における）ガス成分は、主として水素と水蒸気で占められるが、一時的にガスセンサ３５が水素が存在しない雰囲気、もしくは水素が極めて少ない雰囲気に晒された場合（例えばパージ時や前回停止時に残存ガスがあった場合）が考えられる。
【００４３】
この様なときに、第１電極５と第２電極７との間に印加されるポンプ電圧がある値以上であると、その電圧によって、水蒸気が分解してできる酸素と第１電極５中のカーボンが反応して二酸化炭素となる。そのため、第１電極５の構成材料であるカーボンが徐々に消失してしまう。しかも、このカーボンの消失量は、印加されるポンプ電圧に比例して大きくなる。
【００４４】
そこで、本実施例では、上述したポンプ電圧を、従来より低い範囲、例えば１００〜１８０ｍＶの範囲に常時設定している。
これにより、ＰＥＦＣの燃料極に大気等の導入が行われ水素濃度が低下した場合であっても、第１電極５のカーボンの消失を抑制して、第１電極５の劣化（インピーダンスの増加）を防止することができる。
【００４５】
ｃ）次に、本実施例の効果を確認するために行った実験例について説明する。
本実験例では、上述した実施例の構成を有するガスセンサの各試料を用い、８０℃、９５％ＲＨという大気中の条件下において、各試料のポンプ電圧を、０ｍＶ、１２５ｍＶ、１８０ｍＶ、２５０ｍＶに設定した。そして、その際の時間的なインピーダンス（第１電極と第２電極との間のインピーダンス）の変化を測定した。その結果を図５に示す。
【００４６】
この図５から明らかな様に、ポンプ電流が１８０ｍＶ以下の場合には、１０００時間程度経過しても、インピーダンスの増加が殆どなく、第１電極が劣化しておらず、好適であることが分かる。
【００４７】
それに対して、ポンプ電流が２５０ｍＶの場合には、１００時間程度でインピーダンスの増加が見られ、好ましくない。
また、前記図４から、ポンプ電圧が１００ｍＶ（好ましくは１２５ｍＶ）以上のポンプ電圧があれば、限界電流領域に達しているため、水素濃度に応じた電流値を得ることができる。
【００４８】
この結果から、１００ｍＶから１８０ｍＶの範囲であれば、大気中でガスセンサが使用された場合でも、カーボンの消失の影響を受けることなく、水素濃度を好適に測定することができることが分かる。
【実施例２】
【００４９】
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な箇所の説明は簡略化する。
本実施例のガスセンサの構造は、前記実施例１と同様であるが、その制御内容が異なる。
【００５０】
ａ）本実施例では、図６に示す様に、通常時は、ポンプ電圧Ｖｐｎ＝２５０ｍＶ（第１の電圧）にて、ガスセンサを駆動する。つまり、限界電流特性は、水分量や温度の影響を受け、限界電流領域（区間）に達するまで必要とされるポンプ電圧が変化するため、その影響を極力受けないように、できるだけ高いポンプ電圧を設定する。
【００５１】
しかし、上述した様に、カーボンの消失を抑制するためには、低いポンプ電圧とすることが望まれるので、本実施例では、一時的にガスセンサが水素濃度が低い雰囲気に晒されたときには、被測定ガスの水素濃度を検出し、検出された水素濃度に応じて、ポンプ電圧を例えば図６のポンプ電圧ＶｐＬ＝１５０ｍＶ（第２の電圧）の様な低い値に制御する。
【００５２】
つまり、通常時は、水素濃度に応じた限界電流を生じるのに十分な電圧を印加して、ガスセンサに対する水分量や温度などの影響をキャンセルし、より高精度な水素濃度検知を可能とし、一方、水素濃度低下時（例えば水素濃度が５％以下と判断された場合）には、限界電流を生じるのに必要な最低限のポンプ電圧を印加することで、カーボンの消失を防止する。そして、水素濃度増加時には、再び限界電流の発生に余裕のあるポンプ電圧の印加を再開する。
【００５３】
ｂ）ここで、被測定ガス中の水素濃度が低下したかどうかを検出する方法としては、ガスセンサ自身の出力を用いることができる。つまり、ガスセンサ自らの出力によって、水素濃度の低下を検出した場合には、上述したポンプ電圧を低減する制御を行う。
【００５４】
この制御の手順を、図８のフローチャートに示す。
図８のステップ（Ｓ）１００では、通常時に、２５０ｍＶのポンプ電圧を印加する。
続くステップ１１０では、ガスセンサにより水素濃度を検出する。
【００５５】
続くステップ１２０では、水素濃度が所定の閾値以下に低下したか否かを判定し、ここで肯定判断されるとステップ１３０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
【００５６】
ステップ１３０では、空気が導入されたと見なして、カーボンの消失を防止するために、ポンプ電圧を１５０ｍＶに低下させ、一旦本処理を終了する。
これにより、前記実施例１と同様に、第１電極の劣化を防止するとともに、水素濃度を精度よく検出することができる。
【００５７】
また、他の方法として、別途設けられた酸素センサの出力を用いて、間接的に水素濃度が低下したかどうかを検出してもよい。つまり、酸素濃度が上昇した場合には、空気が増加したとみなして、間接的に水素濃度の低下を判断して、上述したポンプ電圧を低減する制御を行ってもよい。
【００５８】
具体的には、起動時やガスパージの際には、空気が多量に存在すると考えられるが、その場合には、水素濃度が低い状況になるので、酸素センサによって検出される酸素濃度Ｘに対して閾値ＸＬを設け、酸素濃度がその閾値ＸＬ以上になった時には、水素濃度が低下したと見なして、印加電圧を所定電圧以下に低下させる制御を行う。
【００５９】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば前記実施例２では、水素濃度の低下を検出した場合には、ポンプ電圧を限界電流領域内にて低くする様に制御したが、それよりも低くするように制御してもよい。つまり、水素の有無を検知できる程度に極めて低く（例えば５０ｍＶ）設定してもよい。
【００６０】
この場合には、水素を検知したときに、ポンプ電圧を限界電流領域に設定すれば、水素濃度を検出することができる。
これにより、第１電極の劣化を大きく低減できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１のガスセンサの素子アッセンブリを破断して示す説明図である。
【図２】実施例１のガスセンサを破断して示す説明図である。
【図３】実施例１のガスセンサを配管に配置した状態を示す説明図である。
【図４】印加電圧とそれによって生じる電流値の関係を示すグラフである。
【図５】実施例１のガスセンサ等による実験結果を示すグラフである。
【図６】実施例２の印加電圧とそれによって生じる電流値の関係を示すグラフである。
【図７】実施例２の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１…素子アッセンブリ
３…プロトン伝導層
５…第１電極
７…第２電極
１５…第１凹部（測定室）
２７…拡散律速部
３５…ガスセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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